Grundlagen der Biomechanik

Kinematik und Dynamik

Die Biomechanik beschreibt sportliche Bewegungen mithilfe der Physik durch zwei verschiedene Zugänge.

• Kinematik: Beschreibt die Bewegung von außen durch Messgrößen wie Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung.
• Dynamik: Untersucht die Kräfte, die eine Geschwindigkeitsänderung bewirken oder den Körper im Gleichgewicht halten.

Bewegungsformen und Körperschwerpunkt

Körper bewegen sich auf Bahnen oder rotieren um Achsen.

• Translation: Alle Punkte des Körpers bewegen sich auf deckungsgleichen Bahnen.
• Rotation: Der Körper dreht sich um eine Drehachse (Längs-, Breiten- oder Tiefenachse).
• Körperschwerpunkt (KSP): Der fiktive Angriffspunkt der Gewichtskraft, der sich je nach Körperlage verschiebt.

💡 Tipp: Der Körperschwerpunkt eines stehenden Menschen liegt etwa auf Höhe des Bauchnabels, kann bei Verbeugungen aber auch außerhalb des Körpers liegen.

Gleichgewicht, Rotation und Beschleunigung

Gleichgewichtslagen

Ein Körper befindet sich im Gleichgewicht, wenn keine äußeren Kräfte seine aktuelle Lage verändern.

• Stabil: Der Körper kehrt nach kleiner Auslenkung selbstständig in die Ausgangslage zurück.
• Labil: Schon eine minimale Auslenkung bewegt den Körper weiter von der Gleichgewichtslage weg.
• Indifferent: Der Körper behält auch nach einer Auslenkung seine neue Position einfach bei.

Rotationsauslösung & Beschleunigung

Rotationen entstehen durch Kräfte, die am Körperschwerpunkt vorbeigehen.

• Nicht-zentrale Kraft: Erzeugt einen Drehimpuls, wenn die Kraftwirkungslinie nicht durch den KSP verläuft.
• Optimale Beschleunigung: Für maximale Endgeschwindigkeit muss der Beschleunigungsweg optimal lang und stetig gekrümmt sein.

💡 Tipp: Trifft die Absprungkraft den Körperschwerpunkt exakt zentral, fliegt der Körper ohne jede Drehung gerade nach oben.

Biomechanische Prinzipien & Funktionelle Analyse

Biomechanische Prinzipien

Diese sportartunabhängigen Gesetzmäßigkeiten optimieren sportliche Bewegungen systematisch.

• Anfangskraft: Eine flüssige Auftaktbewegung entgegen der eigentlichen Bewegungsrichtung erhöht die Endgeschwindigkeit.
• Koordination von Teilimpulsen: Die zeitlich und räumlich abgestimmte Beschleunigung einzelner Körperteile maximiert den Gesamtimpuls.

Funktionelle Bewegungsanalyse

Diese Methode fragt nach dem konkreten Zweck ("Wozu?") einzelner Bewegungsabschnitte.

• Aktion: Die ausgeführte Teilbewegung des Sportlers.
• Funktion: Der mechanische Zweck dieser Teilbewegung für das Gesamtziel.

Beispiel: Beim Basketball-Sprungwurf klappt der Spieler das Handgelenk ab (Aktion), um den Ball kontrolliert zu beschleunigen und ihm einen Rückwärtsdrall zu geben (Funktion).

💡 Tipp: Frage dich bei jeder Bewegung zuerst "Wozu dient das?", um die funktionale Struktur sofort zu durchschauen.

Phasenmodelle der Bewegungsanalyse

Funktionsanalyse nach Göhner

Diese Methode teilt Bewegungen nach ihrer hierarchischen Bedeutung ein.

• Hauptaktionen: Unabhängige Aktionen, die direkt zur Lösung der Bewegungsaufgabe dienen.
• Hilfsaktionen: Unterstützen, bereiten vor oder leiten über (z. B. die Ausholbewegung).

Phasenmodell nach Meinel & Schnabel

Dieses Modell betrachtet Bewegungen rein zeitlich und unterscheidet zwei Strukturen.

• Azyklisch: Dreiphasig (Vorbereitungs-, Haupt- und Endphase) bei einmaligen Aktionen wie Würfen.
• Zyklisch: Zweiphasig mit verschmolzener Zwischenphase bei sich wiederholenden Abläufen wie Laufen.

💡 Tipp: Der wesentliche Unterschied ist, dass Göhner nach der Funktion filtert, während Meinel und Schnabel die Bewegung rein chronologisch einteilen.

Vor- und Nachteile der Modelle

Bewertung der Analysemodelle

Beide Analysemethoden haben spezifische Stärken und Schwächen für die Sportpraxis.

• Funktionsanalyse (Göhner): Zeigt die genaue Hierarchie einer Bewegung, ist aber durch den hohen Analyseaufwand komplexer.
• Phasenmodell (Meinel/Schnabel): Bietet eine sehr einfache, übersichtliche Struktur, lässt aber die funktionale Wichtigkeit einzelner Aktionen unberücksichtigt.

💡 Tipp: Für eine schnelle Fehlerkorrektur im Training reicht das Phasenmodell meist aus, für Detailkorrekturen im Leistungssport brauchst du Göhner.